核燃料循環設施火災風險分析方法的探討

摘 要：與傳統意義上的能源不同，核能所具有的獨特性決定了其在全球能源范圍內的優越地位。無論是風能、水動能或者太陽能，都存在不同程度的限制性，而核能憑借低耗能、較高能量轉化率以及持久性成為當前世界科技大國必不可少的重要能量。對核能轉換工作而言，最為重要的便是燃料循環設施。但是，由于核能的特殊性，以至于核燃料循環設施在進行工作時會面臨火災風險，從而影響核燃料的安全運行。正因如此，本文以核燃料循環設施火災風險特點為基礎，并提出相應方法。

關鍵詞：核燃料循環設施;火災風險

自古以來，火災便是人類生存的天敵之一，尤其是隨著人們生活水平的不斷提高，相關的科技研發能力相較之前也有了極大的變化，但對于火災的發生仍然無法做到杜絕。在人類的日常生活中，一旦發生火災，就會對生命及財產安全造成不同程度的威脅，而核燃料作為化學易燃物，出現火災的后果顯然要更加嚴重。通常情況下，為了確保設備中所儲存的放射性物質不出現泄漏情況，相關人員會利用包容屏障對其進行阻攔分離。但是，一旦設備處于超高溫情況，屏障就會消失，以至于設備中的放射性物質向外擴散，從而對周圍環境以及人員健康造成極大程度的威脅與傷害。

1核燃料循環設施概述

核能是當前我國不可缺少的重要能源，發電過程與火力發電類似，通過核裂變來進行能量生產與釋放。對于核能來說，核燃料循環設施的存在能夠有效提升核裂變的能量釋放速度，并將能源處理過程進行優化，其中包含對核燃料的研發生產、加工過程、事后儲存等等處理設施[1]。

當然，核燃料循環設施還繼承了核燃料的危險性。在核燃料中含有大量放射性元素，以至于在進行生產過程中，核燃料循環設施對于安全性的要求越發嚴格。尤其是在核燃料循環設施受外界影響而遠超核臨界值時，就會出現核輻射等對周圍環境有著巨大破壞事故的發生。另外，相對于其他能源生產處理工作，核燃料生產工作因其本身的高危性以及化學毒性導致生產工藝較為復雜，需要操作人員具備高超的生產工藝技巧以及核燃料生產工作理論知識基礎。

在內蒙古中，近乎七成的土地皆歸屬于溫帶半干旱或者干旱氣候，這就導致該區域的空氣較為干燥。在中國版圖內，內蒙古地區的年均降雨量排名并不高，這對于核燃料循環設施的正常工作十分不利。常言道“：天干物燥，小心火燭”。越是干旱區域，空氣濕度越低，所誘發火災的概率也會呈直線上升。

2核燃料循環設施火災風險特點

由于核燃料生產過程較為復雜，所選用工藝手段較多，因而在不同設備的流通交接工作中難免會出現各類風險，就火災而言，不同設備所誘發火災的原因也各不相同。

在核燃料循環設施中最易發生火災的就是整個設施的最后端，在這一部分中，包含了對核燃料進行事后處理的設備以及有關燃料生產設備。當操作人員并沒有及時對燃料生產肥料進行有效清理后，極易誘發火災的發生，導致其中放射性物質出現泄漏情況，從而為國家造成巨大的經濟損失。

當核燃料循環設施的前端設備受火災影響時，也會使核燃料生產工作無法順利進行。尤其是在前端區域中所放置的元件生產裝置以及鈾純化轉化裝置會因此停止工作，加之缺乏較為完善的應對方法，以至于當火災發生時，操作人員無法對其進行有效的遏制。

通常情況下，用來儲存放射性物質的區域位于核燃料循環后端，這就導致后端區域所要面臨的物質腐蝕程度較前端區域更強，降低后端設備的耐性與強度，進而造成設備故障的情況發生。正因如此，為了確保核燃料生產處理工作能夠安全進行，操作人員在生產前需要對設備后端進行全方位檢測，尤其是在耐毒性以及安全性方面又要進行較為詳盡的分析對比。

3核燃料循環設施火災風險分析方法

3.1???? 火災概率風險分析

火災概率風險分析是核燃料循環設施火災風險常用的分析方法，其基本原理是將概率風險理論與工程概論相結合，以此來實現對火災發生概率風險概率的計算與分析。而操作人員在得到風險概率計算數據后，便可以此為基礎進行核燃料循環設施的火災風險防護工作。

總而言之，火災概率風險分析方法能夠將本屬于虛體性質的火災發生狀況數字化，通過數字比對來與各項預警值進行有效對比。原本該技術被應用在世界范圍的火災預防工作中，后才被應用在核燃料生產處理工作中。萬變不離其宗，盡管相較之前火災概率風險分析方法有了不小的改動，但其工作根本以及思維方式仍是對火災事故數據序列進行分析對比。就目前而言，美國所發布的火災概率風險分析方法成為全世界范圍內作為詳盡的數據標準，并且得到眾多發展中國家以及發達國家的共同肯定。在該火災概率風險分析方法中可以分為兩大類，一種為定向分析， 而另一種則為定量分析，詳細情況如下：

定性分析：操作人員在進行定性分析的過程中，需要對核燃料循環設施的高溫承受界限進行掌握，本通過不同渠道對核燃料生產處理工作的具體數據資料進行收集，以此來確保火災概率風險分析方法的精準度。

定量分析：定量分析離不開定性分析，操作人員想要順利開展定量分析工作，需要以定性分析的最終結果為基礎，以此來對火災疑發點進行有效處理與預防，從而降低核燃料循環設施的火災發生概率。

3.2???? 確定論火災風險分析

在學術領域中，不只是可以在數學方面進行假設，運用假設同樣也可以應用在核燃料循環設施的火災預防工作中。操作人員可以對核燃料循環設施發生火災的全過程進行假設，在該階段要確保假設的合理性，不能空穴來風，也不能無中生有，使分析方法的最終數據有著較高的精準度與科學性。假設工作結束后，操作人員可以將最終結果與有關數據標準進行對比工作，通過火災風險概率來確定導致火災發生的源頭位置，從而做出針對性的火災預防措施，這一過程又被成為確定論火災風險分析方法。

現如今，確定論火災分析方法已經成為我國于火災防控方面最常用的操作手段。為了確保核燃料循環設施火災計算的科學性，操作人員通常在進行該方法前將循環設備進行區域劃分，根據火災發生危害情況以及設備貴重等級進行不同區域的劃分。在進行確定論火災分析方法的使用過程中，根據不同區域的火災持續時間最大值、最小值，火災溫度最大值。最小值，損壞程度的最大值與最小值等等因素，最終得到符合實際的真實火災數據。

3.3???? 綜合安全風險分析

與上述兩種方法不同，綜合安全風險分析方法綜合性更強。如果說火災概率風險分析法偏向于理論結合，確定論火災風險分析法需要合理的假設，那么綜合安全風險分析法的應用對象則是對參與核燃料生產處理工作的所有事物進行綜合分析，其中包括核燃料生產工藝流程、核燃料生產處理操作人員、核燃料循環設施整體結構等等。為了確保最終分析結果的精準性，所采用的正是風險指數法，尤其是半定量的設定會強化綜合安全風險分析法的合理性，以此達到促進核燃料生產處理工作順利進行的目的。

歸根結底，綜合安全風險分析方法的根本理念在于風險，所進行分析的目標不僅是火災發生的具體概率，還有火災發生為核燃料生產處理工作帶來的影響程度。

4結語

核能是人類生活發展不可缺少的重要資源，而火災的發生會導致核燃料生產處理過程效率大幅度下降，甚至會引發一系列惡性事故發生，因此需要操作人員做好相應的火災處理工作，以此來確保核燃料生產處理工作的嚴謹性。

參考文獻：

[1] 王勇. 煉化裝置火災事故的戰術訓練方法分析 [J]. 煉油與化工，2018，29（06）：69-71.

作者簡介：

白沁興（1988～），男，甘肅武威人，大學本科，漢族，工程師，從事安全管理研究。